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Accès ouvert déclaré 2025 article

Hierarchical Fluorinated Polymer Separator Design Mitigating Bilateral Ionic Crosstalk in Aqueous Batteries

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Résumé fourni par la source

ABSTRACT Aqueous Zn//MnO 2 batteries hold significant promise for safe and cost‐effective large‐scale energy storage, yet their practical deployment is hindered by rapid performance degradation. Here, we identify bilateral ionic crosstalk, a previously overlooked failure mechanism driven by active ion, as a root cause of electrode degradation. We demonstrate that excess Zn 2+ migrating from the anode induces irreversible phase transitions at the MnO 2 cathode, forming electrochemically inert Zn x (MnO 2 ) y phase (ZMO sclerosis). Concurrently, dissolved Mn 2+ from the cathode exacerbates corrosion and dendrite growth on the Zn anode. To mitigate this crosstalk, we design a hierarchical fluorinated polymer separator (HFPS). Such HFPS enables selective cation coordination and guides ion transport, achieving simultaneous regulation of Zn 2+ and Mn 2+ fluxes. This targeted regulation effectively mitigates ionic crosstalk and stabilizes both electrodes. Batteries employing the HFPS exhibit exceptional cycling stability, retaining 97% capacity after 1,000 cycles at 0.5 A g −1 with stable operation exceeding 500 h. This performance represents a 54% lifespan enhancement over state‐of‐the‐art aqueous counterparts. Our work provides a fundamental mechanistic understanding of active‐ion‐induced failure and establishes ion flux regulation as a universal design strategy for durable aqueous zinc‐ion batteries.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Hierarchical Fluorinated Polymer Separator Design Mitigating Bilateral Ionic Crosstalk in Aqueous Batteries
Date Crossref
18/12/2025
Éditeur
Wiley
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude et ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Institutions déclarées

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Sujets associés

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